WO2008018811A1 - Analytical head for detecting microimpurities of substances in gases - Google Patents

Analytical head for detecting microimpurities of substances in gases Download PDF

Info

Publication number
WO2008018811A1
WO2008018811A1 PCT/RU2006/000417 RU2006000417W WO2008018811A1 WO 2008018811 A1 WO2008018811 A1 WO 2008018811A1 RU 2006000417 W RU2006000417 W RU 2006000417W WO 2008018811 A1 WO2008018811 A1 WO 2008018811A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode
drift
input
ionization
ion
Prior art date
Application number
PCT/RU2006/000417
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Yuri Petrovich Gorbachev
Vladimir Vladimirovich Ionov
Yuri Nikolaevich Kolomiec
Dmitri Aleksandrovich Moskalev
Original Assignee
Yuri Petrovich Gorbachev
Vladimir Vladimirovich Ionov
Yuri Nikolaevich Kolomiec
Dmitri Aleksandrovich Moskalev
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yuri Petrovich Gorbachev, Vladimir Vladimirovich Ionov, Yuri Nikolaevich Kolomiec, Dmitri Aleksandrovich Moskalev filed Critical Yuri Petrovich Gorbachev
Priority to PCT/RU2006/000417 priority Critical patent/WO2008018811A1/en
Publication of WO2008018811A1 publication Critical patent/WO2008018811A1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/62—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
    • G01N27/622—Ion mobility spectrometry

Definitions

  • Analytical head for detecting trace substances in gases
  • the invention relates to the field of gas analysis and can be used to determine microimpurities of substances in gases in solving environmental monitoring problems, detecting accidental emissions of toxic substances in production, controlling the atmosphere of a work area in enterprises associated with harmful working conditions, and searching for hidden explosive and narcotic substances during operational activities by special services or customs inspection at control passages.
  • the invention can also be used in gas chromatography as a sensitive detector with controlled selectivity.
  • the SPIP is a selective ionization detector whose operation is based on the dependence of the increment of the ion mobility coefficient on the voltage electric field strength [1].
  • the SPIP consists of a sequentially placed sample input chamber, an ionization chamber with an ionization source introduced into it, an ion separation device made in the form of an extended drift gap between two electrodes, and an ion collection system containing a collector electrode connected to a highly sensitive input of an electrometric amplifier .
  • the electrodes of the drift gap is the sum of a constant (U 1 ) and periodic asymmetric in polarity (U 2 (t)) high voltage electrical voltage. After ionization of impurities, the mixture of ions is fed into the drift gap by a continuous stream.
  • devices based on SPIP have significant advantages in selectivity, compared, for example, with traditional ion mobility spectrometers (SIP).
  • SIP ion mobility spectrometers
  • a drift gap of cylindrical geometry is used in SPIP, a focusing effect occurs [1], which consists in the localization of ions mainly near the average radius of the channel of the drift gap.
  • the ions are moved away from the walls of the drift gap, which leads to the practical absence of diffusion losses; I provides high sensitivity analysis.
  • portable SPIP devices intended for the analysis of amines, halogen-containing substances, nitro compounds, and explosives having a high affinity for an electron or proton use a nickel or tritium radioactive ⁇ -source that does not consume energy, has a small weight and dimensions creates a stable ionization current.
  • the recent tightening of the requirements for the operation of devices with radioactive sources necessitates the replacement of the radioactive ⁇ -source with an alternative.
  • the most suitable alternative source having small consumption and dimensions and creating a large ionization current with a high concentration of reactant ions, is a corona discharge ionization source.
  • a corona discharge ionization source [2] which is used mainly for the ion mobility spectrometer. It contains one or two corona electrodes inserted inside the target electrode made in the form of a cylinder. The corona electrodes contain a point electrode remote at the end, located perpendicularly or along the axis of the target electrode. Between the corona electrodes and the target electrode, a constant, pulsating, or both constant and pulsating potential difference of different magnitude and sign is applied to create a corona discharge. The reactants created in the ion source are introduced into the reaction chamber, where the analyzed impurity enters with the air stream.
  • Impurity ions formed in the reaction chamber due to ion-molecular collisions are introduced into the drift tube of the spectrometer using a gate lattice, where they are separated in the electric field by mobility. Then, the ions passing through the drift tube are recorded by the collector in the form of a sequence of peaks called the drift spectrum.
  • this corona ionization source for SPIP in the light of the solution of the problem is not effective. This is due to the large losses of ions that occur when they are introduced from the reaction chamber into the drift inter SPIP current. Indeed, when the reaction chamber is connected with the corona source to the drift gap of the SPIP, the appearance of local field disturbances in the ionic aperture of their junction is inevitable. When ions are transported by air flow or electric fields through such an aperture, they are scattered by field disturbances, as a result of which a significant part of the ions recombines on the walls of the drift gap and, accordingly, is lost for analysis.
  • an ion mobility spectrometer operating on the basis of ion mobility increment spectrometry (SPIT). It consists of a housing having an input for connecting to the external environment and an output, an ion separation device located inside the housing and made in the form of a drift gap formed by opposing electrodes connected to sources of constant compensating and variable asymmetric voltages, and an ionization source located near the drift gap and connected to the input for sample ionization, an ion aperture made as a passage between the ionization source and the drift gap tkom, a third electrode adjacent to the ion aperture and ion collection system located behind the electrode gap drift.
  • a corona discharge is considered as one of the ionization sources.
  • the corona electrode is mounted at the end of the third electrode, to which a potential sufficient to create a corona discharge is supplied.
  • the device operates as follows. The mixture of impurities under analysis is sucked through the inlet through the inlet from the external atmosphere and enters the ionization source, in which a high concentration of reactant ions is created using the corona discharge. Due to ion-molecular collisions, impurities are ionized and introduced through the ionic aperture into the drift gap using an electric field formed by the potential of the third electrode.
  • the ion mixture is transported along the drift gap electrodes by cleaned air to the ion collection system with simultaneous separation into components due to their movement across the gas flow under the action of a periodic strong asymmetric polar polarity electric field. Passing the drift gap ions are recorded by the ion collection system.
  • This device does not meet the requirements of the task due to the low sensitivity of the device caused by significant loss of ions when they enter the drift gap through the ionic aperture.
  • the aperture in the drift gap is usually small in size to exclude the influence of the ionization source on the separation process.
  • the small size of the aperture significantly limits the volume of the ionization region from which impurity ions with a certain mobility with a given configuration of electric fields and air flow profile can enter the drift gap through the aperture.
  • the remaining ions recombine on the wall of the drift gap or are carried away by the sampling stream and are excluded from the separation and, accordingly, registration process.
  • the edges of the aperture cause distortion of the electric field in the adjacent space, which leads to an even greater increase in ion loss and, accordingly, a decrease in the sensitivity of the device.
  • An object of the present invention is to increase the detection sensitivity of trace substances in a gas.
  • the specified task in the analytical head for detecting microimpurities of substances in gases including a flow channel containing sequentially located ionization chamber, consisting of an inlet pipe through which the analyzed gas and an ionization source introduced into it, an ion separation device for mobility, made in the form of a drift gap formed by coaxially located central potential and external grounded electrodes connected to sources of constant compensating and asymmetric alternating voltages and an ion collection system, characterized in that the ionization source is made in the form of a corona electrode, and the ionization chamber is combined with the inlet part of the drift gap and is formed by an inlet nozzle, a corona electrode inserted into the nozzle and the central electrode, while the corona electrode is mounted on the input end of the Central electrode along its axis and is electrically connected to it, or inserted into the input pipe through its wall and insulator at an angle to the inner surface of the inlet pipe.
  • the specified execution of the analytical head allows you to eliminate the loss of ions during their transportation from the ionization chamber to the drift gap and thereby significantly increase its sensitivity.
  • the combination in the analytical head of the ionization chamber with the entrance of the drift gap which eliminates the loss of ions during their transportation from the ionization chamber to the drift gap and thereby increase its sensitivity, has no analogues among the known devices operating on the basis of SPIP, and, therefore, meets the criterion "Inventive Level".
  • Figure l presents the analytical head with a corona electrode inserted into the inlet pipe through its wall and insulator.
  • Figure 2 presents the ionization chamber of the analytical head with a corona electrode mounted on the input end of the Central electrode.
  • the analytical head (see Fig. 1) includes: 1 - an ionization chamber containing an inlet pipe 2, a corona electrode of an ionization source 3 and an initial section of the central electrode 5, 4 - a drift gap formed between the central electrode 5 and the outer electrode b, 7 and 8 - sources of respectively constant compensating and variable asymmetrically voltages, 9 - ion collection system.
  • the analytical head works as follows.
  • the analyzed gas with the help of a pump (not shown in the figure) enters through the inlet pipe 2 into the ionization chamber, where the impurities contained in the gas are ionized using the corona discharge ionization source. Further, the impurity ions are carried along with the analyzed gas into the drift gap 4, during movement along which the ions are separated into components due to their drift across the gas flow under the action of a superposition of constant compensating (V 1 ) and periodic high-voltage (V 2 (asymmetric in polarity) t)) stresses. After the drift gap, the extracted ions enter the ion collection system 9, where they are captured by the collector electrode using the electric field acting in it.
  • V 1 constant compensating
  • V 2 periodic high-voltage
  • the proposed analytical head with a corona discharge ionization source has a high sensitivity for the analysis of microimpurities, which is ensured by extremely low ion losses in the ionization chamber.
  • the surface of the initial section of the central electrode is added to the ionization chamber as the target surface, in addition to the inner surface of the inlet pipe.
  • the corona discharge occurs in the volume limited by the surfaces of the corona electrode, the inlet nozzle, and the central electrode, where periodic electric fields of the drift gap central electrode are added to the fields of the corona electrode.
  • the location of the corona electrode on a holder isolated from the central electrode (Fig. 1) and its connection to an independent voltage source allows you to change the amplitude of the ac separation voltage without violating the operation mode of the corona electrode.
  • Such a head acquires the property of universality and can be used to solve problems where it is necessary to register a set of substances.
  • drift gap 40 mm long diameter of the central electrode 5 mm
  • diameter of the external electrode 9.4 mm The central electrode of the drift gap was supplied with an alternating voltage asymmetric in polarity with an amplitude of 3–5 kB and a frequency of 170 kHz.
  • the flow of the analyzed gas was ZOOml / min.
  • the corona electrode of the ionization chamber was a steel needle with a tip diameter of 0.15 mm. 2 versions of ionization chambers were manufactured.
  • the corona electrode was introduced through the wall of the inlet pipe to a depth of 3 mm and at a distance of 3 mm from the input end of the central electrode. In this case, a constant negative voltage of 2000 V was applied to the needle.
  • diluted 2,4,6-THT and TEN explosive pairs were supplied as an input sample, while the amplitude of the alternating voltage asymmetric in polarity was 4.5 kB and 3.5 kB, respectively.
  • Diluted 2,4,6-THT pairs were supplied to the head of the second option, and the amplitude of the alternating voltage asymmetric in polarity was 4.5 kB.
  • the detection threshold for 2,4,6-THT and TEN vapors for the head of the first variant was 1.4 ⁇ lO ⁇ 13 g / cm 3 and 0.8xl0 "13 g / cm 3, respectively, and the detection threshold for 2,4,6-THT vapor for the second variant heads - 1.3x10 " g / cm.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

The inventive analytical head for detecting microimpurities of substances in gases is provided with a flowing channel comprising, arranged in series, an ionisation chamber consisting of an input sleeve for supplying an analysable gas and an ionisation source introduced therein, a device for separating ions according to the mobility thereof embodied in the form of a drift space which is formed by central potential and external grounded electrodes which are coaxially disposed and connected to direct compensating and alternating asymmetrical voltage sources and to an ion collection system, wherein the ionisation source is embodied in the form of a discharge electrode, the ionisation chamber is combined with the input part of the drift space and is formed by the input sleeve, the discharge electrode introduced thereinto and the central electrode, the discharge electrode is arranged on the input end of the central electrode along the axis thereof and is electrically connected thereto or introduced into the input sleeve through a wall and an insulator at an angle to the internal surface of the input sleeve. Said invention makes it possible to increase the sensitivity of detection of substance impurities in gases.

Description

Аналитическая головка для обнаружения микропримесей веществ в газах Analytical head for detecting trace substances in gases
Изобретение относится к области газового анализа и может использоваться для определения микропримесей веществ в газах при решении задач экологическо- го мониторинга атмосферы, обнаружения аварийных выбросов токсичных веществ на производстве, контроля атмосферы рабочей зоны на предприятиях, связанных с вредными условиями труда, поиска скрытых закладок взрывчатых и наркотических веществ при проведении оперативных мероприятий специальными службами или таможенного досмотра на контрольных проходах. Изобретение также может при- меняться в газовой хроматографии в качестве чувствительного детектора с управляемой избирательностью.The invention relates to the field of gas analysis and can be used to determine microimpurities of substances in gases in solving environmental monitoring problems, detecting accidental emissions of toxic substances in production, controlling the atmosphere of a work area in enterprises associated with harmful working conditions, and searching for hidden explosive and narcotic substances during operational activities by special services or customs inspection at control passages. The invention can also be used in gas chromatography as a sensitive detector with controlled selectivity.
Предшествующий уровень техникиState of the art
В практике работы таможенных служб, а также специальных подразделений МВД при проведении оперативных поисковых мероприятий по обнаружению скрытых закладок взрывчатых (BB), наркотических (HB), токсичных (ТВ) веществ, а также взрывных устройств, требуется за времена порядка минуты зарегистрировать присутствие паров целевого вещества внутри или на поверхности объекта без нарушения целостности его внешней оболочки. Учитывая низкое давление насыщенных паров этих веществ (например, при 20°C концентрация насыщенных паров 2,4,6-тpинитpoтoлyoлa составляет 4xlO"пг/cм3), их высокую адсорбционную способность, а также присутствие обычно в обследуемой атмосфере на таком уровне концентраций большого количества мешающих фоновых примесей (парфюмерия, фармацевтические вещества, бытовая химия и т.п.), для решения этой задачи требуется высокочувствительная и высокоселективная портативная газоаналитическая аппаратура, позволяющая вести поиск в полевых условиях, в реальном режиме времени. Наиболее подходящим методом анализа, удовлетворяющим всем перечисленным требованиям, является спектрометрия приращения ионной подвижности (СПИП).In the practice of the customs services, as well as special units of the Ministry of Internal Affairs, when conducting operational search measures to detect hidden bookmarks of explosive (BB), narcotic (HB), toxic (TV) substances, as well as explosive devices, it is required to register the presence of target vapors within about a minute substances inside or on the surface of an object without violating the integrity of its outer shell. Given the low pressure of saturated vapors of these substances (for example, at 20 ° C the concentration of saturated vapors of 2,4,6-trinitrotolol is 4xLO "p g / cm 3 ), their high adsorption capacity, as well as the presence usually in the atmosphere under study at this concentration level a large number of interfering background impurities (perfumes, pharmaceuticals, household chemicals, etc.), to solve this problem, highly sensitive and highly selective portable gas analysis equipment is required that allows searching in the field, in real th time. The most appropriate method of analysis that satisfies all these requirements is Spectrometry Ion Mobility Increment (IMIS).
СПИП является селективным ионизационным детектором, работа которого основана на зависимости приращения коэффициента подвижности ионов от напря- женности электрического поля [1]. Схематично СПИП состоит из последовательно расположенных камеры ввода пробы, камеры ионизации с введенным в нее источником ионизации, устройства разделения ионов, выполненное в виде протяженного дрейфового промежутка между двумя электродами, и системы сбора ионов, содер- жащей коллекторный электрод, соединенный с высокочувствительным входом электрометрического усилителя. На электроды дрейфового промежутка подается сумма постоянного (U1) и периодического асимметричного по полярности (U2(t)) высоковольтного электрического напряжения. После ионизации примесей, смесь ионов подается в дрейфовый промежуток непрерывным потоком. Процесс разделе- ния ионов на компоненты происходит поперек потока газа под действием периодического асимметричного по полярности сильного электрического поля E2(t). В сильных электрических полях (E) подвижность иона не постоянная величина, и скорость дрейфа (V) определяется выражением [I]: V = Kox(l+α(E))xE, где K0 - коэффициент подвижности ионов в слабом поле (Е/N < IxI(T17 В-см2, N - плотность газа), α(E) — зависящее от поля приращение коэффициента подвижности. Ионы, быстро осциллируя, дрейфуют со средней скоростью V, характерной для каждого компонента и пропорциональной α. Этот дрейф компенсируется постоянным электрическим полем E1, создаваемым напряжением U1. До коллектора доходят и регистрируются только те ионы, для которых скорость дрейфа равна нулю: V = K0x(l+α)x(E2(t)-E1)=0. Остальные ионы рекомбинируют на стенках дрейфового промежутка. Спектр СПИП представляет собой зависимость ионного тока от напряжения компенсации 1(U1), называемый дрейф-спектром. Значения U1, соответствующие максимумам пиков, определяются индивидуальными характеристиками иона (заряд, масса, поперечное сечение и т.п.) и пропорциональны α. Параметр α более индивидуален, чем коэффициент подвижности K0. Особенно это отличие выражено для тяжелых примесей (с массой более ЮОа.е.м.). Поэтому устройства, основанные на СПИП имеют значительные преимущества по селективности, по сравнению, например, с традиционными спектрометрами ионной подвижности (СИП). Кроме того, при использовании в СПИП дрейфового промежутка цилиндрической геометрии, возникает эффект фокусировки [1], заключающийся в локализации ионов преимущественно вблизи среднего радиуса канала дрейфового промежутка. В результате ионы оказываются отодвинутыми от стенок дрейфового промежутка, что приводит к практическому отсутствию диффузионных потерь я обеспечивает высокую чувствительность анализа.SPIP is a selective ionization detector whose operation is based on the dependence of the increment of the ion mobility coefficient on the voltage electric field strength [1]. Schematically, the SPIP consists of a sequentially placed sample input chamber, an ionization chamber with an ionization source introduced into it, an ion separation device made in the form of an extended drift gap between two electrodes, and an ion collection system containing a collector electrode connected to a highly sensitive input of an electrometric amplifier . The electrodes of the drift gap is the sum of a constant (U 1 ) and periodic asymmetric in polarity (U 2 (t)) high voltage electrical voltage. After ionization of impurities, the mixture of ions is fed into the drift gap by a continuous stream. The process of separation of ions into components occurs across the gas flow under the action of a periodic strong asymmetric in polarity E 2 (t) electric field. In strong electric fields (E), the ion mobility is not constant, and the drift velocity (V) is determined by the expression [I]: V = K o x (l + α (E)) xE, where K 0 is the ion mobility coefficient in a weak field (E / N <IxI (T 17 V-cm 2 , N is the gas density), α (E) is the field-dependent increment of the mobility coefficient. The ions, rapidly oscillating, drift with an average velocity V, characteristic of each component and proportional to α This drift is compensated by a constant electric field E 1 created by voltage U 1. Only those ions reach and collect the ion, for whose drift velocity is zero: V = K 0 x (l + α) x (E 2 (t) -E 1 ) = 0. The remaining ions recombine on the walls of the drift gap. The SPIP spectrum represents the dependence of the ion current on the compensation voltage 1 ( U 1 ), called the drift spectrum.The values of U 1 corresponding to the maximums of the peaks are determined by the individual characteristics of the ion (charge, mass, cross section, etc.) and are proportional to α. The parameter α is more individual than the mobility coefficient K 0 . This difference is especially pronounced for heavy impurities (with a mass of more than 10Oa.e.m.). Therefore, devices based on SPIP have significant advantages in selectivity, compared, for example, with traditional ion mobility spectrometers (SIP). In addition, when a drift gap of cylindrical geometry is used in SPIP, a focusing effect occurs [1], which consists in the localization of ions mainly near the average radius of the channel of the drift gap. As a result, the ions are moved away from the walls of the drift gap, which leads to the practical absence of diffusion losses; I provides high sensitivity analysis.
Обычно в портативных устройствах СПИП, предназначенных для анализа аминов, галогенсодержащих веществ, нитросоединений, взрывчатых веществ, имеющих высокое сродство к электрону или протону, в качестве источника ионизации используют никелевый или тритиевый радиоактивный β-источник, который не потребляет энергию, имеет незначительные вес и габариты, создает стабильный ионизационный ток. Ужесточение в последнее время требований эксплуатации устройств с радиоактивными источниками вызывает необходимость замены радиоак- тивного β-источника на альтернативный. Наиболее подходящим альтернативным источником, обладающим малыми потреблением и габаритами и создающим большой ионизационный ток с высокой концентрацией ионов-реактантов, является источник ионизации коронного разряда.Typically, portable SPIP devices intended for the analysis of amines, halogen-containing substances, nitro compounds, and explosives having a high affinity for an electron or proton use a nickel or tritium radioactive β-source that does not consume energy, has a small weight and dimensions creates a stable ionization current. The recent tightening of the requirements for the operation of devices with radioactive sources necessitates the replacement of the radioactive β-source with an alternative. The most suitable alternative source, having small consumption and dimensions and creating a large ionization current with a high concentration of reactant ions, is a corona discharge ionization source.
Известен источник ионизации коронного разряда [2], используемый в ос- новном для спектрометра ионной подвижности. Он содержит один или два корони- рующих электрода, введенных внутрь электрода мишени, выполненного в виде цилиндра. Коронирующие электроды содержат удаленный на конце точечный электрод, расположенный перпендикулярно или вдоль оси электрода мишени. Между коронирующими электродами и электродом мишени подводится постоянная, пуль- сирующая или и постоянная и пульсирующая разность потенциалов различной величины и знака, достаточная для создания коронного разряда. Создаваемые в источнике ионы реактанты вводятся в реакционную камеру, куда с воздушным потоком поступает и анализируемая примесь. Образующиеся в реакционной камере за счет ион-молекулярных столкновений ионы примеси с помощью затворной решет- ки импульсом вводятся в дрейфовую трубку спектрометра, где происходит их разделение в электрическом поле по подвижности. Далее, прошедшие дрейфовую трубку ионы регистрируются коллектором в виде последовательности пиков, называемой дрейфспектром.A corona discharge ionization source [2] is known, which is used mainly for the ion mobility spectrometer. It contains one or two corona electrodes inserted inside the target electrode made in the form of a cylinder. The corona electrodes contain a point electrode remote at the end, located perpendicularly or along the axis of the target electrode. Between the corona electrodes and the target electrode, a constant, pulsating, or both constant and pulsating potential difference of different magnitude and sign is applied to create a corona discharge. The reactants created in the ion source are introduced into the reaction chamber, where the analyzed impurity enters with the air stream. Impurity ions formed in the reaction chamber due to ion-molecular collisions are introduced into the drift tube of the spectrometer using a gate lattice, where they are separated in the electric field by mobility. Then, the ions passing through the drift tube are recorded by the collector in the form of a sequence of peaks called the drift spectrum.
Использование данного коронного источника ионизации для СПИП в свете решения поставленной задачи не эффективно. Это связано с большими потерями ионов, возникающими при их вводе из реакционной камеры в дрейфовый промежу- ток СПИП. Действительно, при соединении реакционной камеры с коронным источником к дрейфовому промежутку СПИП, неизбежно возникновение локальных полевых возмущений в ионной апертуре их сочленения. При транспортировании ионов с помощью воздушного потока или электрических полей через такую апер- туру, происходит их рассеяние на полевых возмущениях, в результате чего значительная часть ионов рекомбинирует на стенках дрейфового промежутка и, соответственно, теряется для анализа.The use of this corona ionization source for SPIP in the light of the solution of the problem is not effective. This is due to the large losses of ions that occur when they are introduced from the reaction chamber into the drift inter SPIP current. Indeed, when the reaction chamber is connected with the corona source to the drift gap of the SPIP, the appearance of local field disturbances in the ionic aperture of their junction is inevitable. When ions are transported by air flow or electric fields through such an aperture, they are scattered by field disturbances, as a result of which a significant part of the ions recombines on the walls of the drift gap and, accordingly, is lost for analysis.
Наиболее близким к заявляемому устройству является спектрометр ионной подвижности [3], работающий на основе спектрометрии приращения ионной под- вижности (СПИП). Он состоит из корпуса, имеющего вход для соединения с внешней средой и выход, устройства разделения ионов, находящегося внутри корпуса и выполненного в виде дрейфового промежутка, образованного расположенными друг против друга электродами, соединенньми с источниками постоянного компенсирующего и переменного асимметричного напряжений, ионизационного ис- точника, расположенного рядом с дрейфовым промежутком и связанного с входом для ионизации пробы, ионной апертуры, выполненной как проход между источником ионизации и дрейфовым промежутком, третьего электрода, расположенного рядом с ионной апертурой и системы сбора ионов расположенной за электродами дрейфового промежутка. В качестве одного из источников ионизации рассматрива- ется коронный разряд. В этом случае коронирующий электрод установлен на конце третьего электрода, на который подается потенциал, достаточный для создания коронного разряда. Работает устройство следующим образом. Анализируемая смесь примесей с помощью насоса засасывается через входное отверстие из внешней атмосферы и поступает в источник ионизации, в котором с помощью коронного раз- ряда создается высокая концентрация ионов-реактантов. За счет ион-молекулярных столкновений примеси ионизуются и вводятся через ионную апертуру в дрейфовый промежуток с помощью электрического поля, образуемого потенциалом третьего электрода. Далее смесь ионов транспортируется вдоль электродов дрейфового промежутка очищенным воздухом до системы сбора ионов с одновременным разделе- нием на компоненты вследствие их движения поперек потока газа под действием периодического асимметричного по полярности сильного электрического поля. Прошедшие дрейфовый промежуток ионы регистрируются системой сбора ионов. Данное устройство не удовлетворяет требованиям поставленной задачи из-за низкой чувствительности устройства, вызванной значительными потерями ионов при их вводе в дрейфовый промежуток через ионную апертуру.Closest to the claimed device is an ion mobility spectrometer [3], operating on the basis of ion mobility increment spectrometry (SPIT). It consists of a housing having an input for connecting to the external environment and an output, an ion separation device located inside the housing and made in the form of a drift gap formed by opposing electrodes connected to sources of constant compensating and variable asymmetric voltages, and an ionization source located near the drift gap and connected to the input for sample ionization, an ion aperture made as a passage between the ionization source and the drift gap tkom, a third electrode adjacent to the ion aperture and ion collection system located behind the electrode gap drift. A corona discharge is considered as one of the ionization sources. In this case, the corona electrode is mounted at the end of the third electrode, to which a potential sufficient to create a corona discharge is supplied. The device operates as follows. The mixture of impurities under analysis is sucked through the inlet through the inlet from the external atmosphere and enters the ionization source, in which a high concentration of reactant ions is created using the corona discharge. Due to ion-molecular collisions, impurities are ionized and introduced through the ionic aperture into the drift gap using an electric field formed by the potential of the third electrode. Next, the ion mixture is transported along the drift gap electrodes by cleaned air to the ion collection system with simultaneous separation into components due to their movement across the gas flow under the action of a periodic strong asymmetric polar polarity electric field. Passing the drift gap ions are recorded by the ion collection system. This device does not meet the requirements of the task due to the low sensitivity of the device caused by significant loss of ions when they enter the drift gap through the ionic aperture.
Действительно. Во-первых, апертура в дрейфовом промежутке делается обычно малых размеров, чтобы исключить влияние источника ионизации на процесс разделения. Малый размер апертуры значительно ограничивает объем области ионизации, из которого ионы примеси с определенной подвижностью при данной конфигурации электрических полей и профиле воздушных потоков могут попасть через апертуру в дрейфовый промежуток. Остальные ионы рекомбинируют на стен- ке дрейфового промежутка, либо уносятся пробоотборным потоком и исключаются из процесса разделения и, соответственно, регистрации. Во-вторых, края апертуры вызывают в прилежащем пространстве искажения электрического поля, что приводит к еще большему увеличению потерь ионов и, соответственно, снижению чувствительности устройства.Really. Firstly, the aperture in the drift gap is usually small in size to exclude the influence of the ionization source on the separation process. The small size of the aperture significantly limits the volume of the ionization region from which impurity ions with a certain mobility with a given configuration of electric fields and air flow profile can enter the drift gap through the aperture. The remaining ions recombine on the wall of the drift gap or are carried away by the sampling stream and are excluded from the separation and, accordingly, registration process. Secondly, the edges of the aperture cause distortion of the electric field in the adjacent space, which leads to an even greater increase in ion loss and, accordingly, a decrease in the sensitivity of the device.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Технической задачей настоящего изобретения является повышение чувствительности обнаружения микропримесей веществ в газе.An object of the present invention is to increase the detection sensitivity of trace substances in a gas.
Указанная задача в аналитической головке для обнаружения микропримесей веществ в газах, включающая проточный канал, содержащий последовательно расположенные камеру ионизации, состоящую из входного патрубка, по которому подается анализируемый газ и введенного в него источника ионизации, устройство разделения ионов по подвижности, выполненное в виде дрейфового промежутка, образованного коаксиально расположенными центральным потенциальным и внешним заземленным электродами, соединенными с источника- ми постоянного компенсирующего и переменного асимметричного напряжений и систему сбора ионов, отличающаяся тем, что источник ионизации выполнен в виде коронирующего электрода, а камера ионизации совмещена с входной частью дрейфового промежутка и образована входным патрубком, коронирующим электродом, введенным внутрь патрубка и центральным электродом, при этом коронирующий электрод установлен на входном конце центрального электрода вдоль его оси и электрически соединен с ним, либо введен внутрь входного патруб- ка через его стенку и изолятор под углом к внутренней поверхности входного патрубка.The specified task in the analytical head for detecting microimpurities of substances in gases, including a flow channel containing sequentially located ionization chamber, consisting of an inlet pipe through which the analyzed gas and an ionization source introduced into it, an ion separation device for mobility, made in the form of a drift gap formed by coaxially located central potential and external grounded electrodes connected to sources of constant compensating and asymmetric alternating voltages and an ion collection system, characterized in that the ionization source is made in the form of a corona electrode, and the ionization chamber is combined with the inlet part of the drift gap and is formed by an inlet nozzle, a corona electrode inserted into the nozzle and the central electrode, while the corona electrode is mounted on the input end of the Central electrode along its axis and is electrically connected to it, or inserted into the input pipe through its wall and insulator at an angle to the inner surface of the inlet pipe.
Указанное выполнение аналитической головки позволяет устранить потери ионов при их транспортировке из камеры ионизации в дрейфовый промежуток и тем самым существенно повысить ее чувствительность.The specified execution of the analytical head allows you to eliminate the loss of ions during their transportation from the ionization chamber to the drift gap and thereby significantly increase its sensitivity.
Целесообразно для расширения номенклатуры регистрируемых веществ и повышения универсальности аналитической головки ввести коронирующий электрод внутрь входного патрубка через его стенку и изолятор под углом к внутренней поверхности входного патрубка.It is advisable to expand the range of registered substances and increase the versatility of the analytical head to introduce a corona electrode into the inlet pipe through its wall and insulator at an angle to the inner surface of the inlet pipe.
Выгодно в случае регистрации заранее известного одного примесного вещества для упрощения конструкции аналитической головки и снижении ее энергопотребления установить коронирующий электрод на входном конце центрального электрода вдоль его оси и электрически соединить с ним.It is advantageous to register a corona electrode at the input end of the central electrode along its axis and electrically connect it to the case of registering a previously known one impurity substance in order to simplify the design of the analytical head and reduce its energy consumption.
Совмещение в аналитической головке камеры ионизации с входной частью дрейфового промежутка, позволяющее исключить потери ионов при их транспортировке из камеры ионизации в дрейфовый промежуток и тем самым повысить ее чувствительность, не имеет аналогов среди известных устройств, работающих на основе СПИП, а, следовательно, соответствует критерию «изoбpeтaтeльcкий уро- вeнь».The combination in the analytical head of the ionization chamber with the entrance of the drift gap, which eliminates the loss of ions during their transportation from the ionization chamber to the drift gap and thereby increase its sensitivity, has no analogues among the known devices operating on the basis of SPIP, and, therefore, meets the criterion "Inventive Level".
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг.l представлена аналитическая головка с коронирующим электродом, введенным внутрь входного патрубка через его стенку и изолятор.Figure l presents the analytical head with a corona electrode inserted into the inlet pipe through its wall and insulator.
На фиг.2 представлена камера ионизации аналитической головки с коронирующим электродом, установленном на входном конце центрального электрода.Figure 2 presents the ionization chamber of the analytical head with a corona electrode mounted on the input end of the Central electrode.
Аналитическая головка (см.фиг.l) включает: 1 - камеру ионизации, содержащую входной патрубок 2, коронирующий электрод источника ионизации 3 и начальный участок центрального электрода 5, 4 - дрейфовый промежуток, сформированный между центральным электродом 5 и внешним электродом б, 7 и 8 - источники соответственно постоянного компенсирующего и переменного асимметрично- го напряжений, 9 - систему сбора ионов.The analytical head (see Fig. 1) includes: 1 - an ionization chamber containing an inlet pipe 2, a corona electrode of an ionization source 3 and an initial section of the central electrode 5, 4 - a drift gap formed between the central electrode 5 and the outer electrode b, 7 and 8 - sources of respectively constant compensating and variable asymmetrically voltages, 9 - ion collection system.
Лучший вариант осуществления изобретенияThe best embodiment of the invention
Работает аналитическая головка следующим образом. Анализируемый газ с помощью насоса (на рисунке не показан) поступает через входной патрубок 2 в ка- меру ионизации, где с помощью источника ионизации коронного разряда происходит ионизация содержащихся в газе примесей. Далее ионы примесей увлекаются вместе с анализируемым газом в дрейфовый промежуток 4, при движении вдоль которого происходит процесс разделения ионов на компоненты вследствие их дрейфа поперек потока газа под действием суперпозиции постоянного компенси- рующего (V1) и периодического асимметричного по полярности высоковольтного (V2(t)) напряжений. После дрейфового промежутка выделенные ионы поступают в систему сбора ионов 9, где с помощью действующего в ней электрического поля происходит их улавливание коллекторным электродом.The analytical head works as follows. The analyzed gas with the help of a pump (not shown in the figure) enters through the inlet pipe 2 into the ionization chamber, where the impurities contained in the gas are ionized using the corona discharge ionization source. Further, the impurity ions are carried along with the analyzed gas into the drift gap 4, during movement along which the ions are separated into components due to their drift across the gas flow under the action of a superposition of constant compensating (V 1 ) and periodic high-voltage (V 2 (asymmetric in polarity) t)) stresses. After the drift gap, the extracted ions enter the ion collection system 9, where they are captured by the collector electrode using the electric field acting in it.
Предлагаемая аналитическая головка с источником ионизации коронного разряда обладает высокой чувствительностью анализа микропримесей, что обеспечивается крайне низкими потерями ионов в камере ионизации.The proposed analytical head with a corona discharge ionization source has a high sensitivity for the analysis of microimpurities, which is ensured by extremely low ion losses in the ionization chamber.
Действительно. В данной конструкции аналитической головки, в камеру ионизации в качестве поверхности мишени кроме внутренней поверхности входного патрубка добавлена поверхность начального участка центрального электрода. Ko- ронный разряд в этом случае возникает в объеме, ограниченном поверхностями ко- ронирующего электрода, входного патрубка и центрального электрода, где к полям коронирующего электрода добавляются периодические, асимметричные по полярности электрические поля центрального электрода дрейфового промежутка. В результате чего ион, двигаясь вместе с потоком анализируемого газа, с самого начала своего появления в камере ионизации вовлекается в разделяющий дрейф в направлении поперечном потоку газа под воздействием периодического асимметричного по полярности электрического поля. Этим самым исключается пространственный и временной промежуток между началом процесса разделения смеси ионов и моментом ионизации молекул примеси и, соответственно, устраняется ионная апертура между камерой ионизации и дрейфовым промежутком, в связи с чем снимаются и все проблемы, связанные с апертурными возмущениями электрического поля. От- сутствие интерфейса между камерой ионизации и дрейфовым промежутком и, соответственно, полевых возмущений на пути ионов, практически исключает их потери в данном месте аналитического тракта за счет рассеяния на его неоднородно- стях.Really. In this design of the analytical head, in addition to the inner surface of the inlet pipe, the surface of the initial section of the central electrode is added to the ionization chamber as the target surface, in addition to the inner surface of the inlet pipe. In this case, the corona discharge occurs in the volume limited by the surfaces of the corona electrode, the inlet nozzle, and the central electrode, where periodic electric fields of the drift gap central electrode are added to the fields of the corona electrode. As a result, the ion, moving together with the stream of the analyzed gas, from the very beginning of its appearance in the ionization chamber is involved in a separating drift in the direction of the transverse gas stream under the influence of a periodic electric field asymmetric in polarity. This eliminates the spatial and temporal gap between the start of the process of separation of the ion mixture and the moment of ionization of the impurity molecules, and, accordingly, the ion aperture between the ionization chamber and the drift gap is eliminated, and therefore all problems associated with aperture perturbations of the electric field are removed. From- the absence of an interface between the ionization chamber and the drift gap and, correspondingly, field perturbations in the ion path virtually eliminates their loss at a given point in the analytic path due to scattering on its inhomogeneities.
Кроме того, следует принять во внимание, что вовлечение иона в поперечный потоку дрейф сразу после ионизации молекул примеси, значительно снижает процесс их рекомбинации за счет столкновения с ионами реактантами противоположного знака, что также существенно снижает потери регистрируемых ионов.In addition, it should be taken into account that the involvement of an ion in a transverse drift flow immediately after the ionization of impurity molecules significantly reduces the process of their recombination due to collision with ions of reactants of the opposite sign, which also significantly reduces the loss of recorded ions.
Расположение коронирующего электрода на изолированном от центрального электрода держателе (фиг.l) и подсоединение его к независимому источнику напряжения, позволяет менять амплитуду переменного разделяющего напряжения, не нарушая режима работы коронирующего электрода. Это дает возможность настраивать аналитическую головку на обнаружение различных примесей, у которых параметры разделения отличаются между собой. Такая головка приобретает свойство универсальности и может применяться для решения задач, где необходимо регистрировать набор веществ.The location of the corona electrode on a holder isolated from the central electrode (Fig. 1) and its connection to an independent voltage source allows you to change the amplitude of the ac separation voltage without violating the operation mode of the corona electrode. This makes it possible to configure the analytical head to detect various impurities for which the separation parameters differ from each other. Such a head acquires the property of universality and can be used to solve problems where it is necessary to register a set of substances.
Существуют также задачи, требующие обнаружения только одного вещества. В этом случае нет необходимости в процессе работы менять амплитуду разделяющего напряжения, и поэтому для упрощения конструкции головки и снижения ее энергопотребления целесообразно коронирующий электрод разместить непосредственно на входном конце центрального электрода. При этом независимый источник питания коронирующего электрода исключается. Диаметр же коронирующего электрода выбирается исходя из условия достаточности создания коронного разряда в разрядном промежутке камеры ионизации с помощью переменного асиммет- ричного по полярности разделяющего напряжения, подаваемого на центральный электрод.There are also tasks requiring the detection of only one substance. In this case, there is no need to change the amplitude of the separating voltage during the operation, and therefore, to simplify the design of the head and reduce its energy consumption, it is advisable to place the corona electrode directly at the input end of the central electrode. In this case, an independent power source of the corona electrode is excluded. The diameter of the corona electrode is selected based on the condition of the sufficiency of creating a corona discharge in the discharge gap of the ionization chamber using an alternating asymmetric polar polarity separation voltage applied to the central electrode.
Техническая применимостьTechnical applicability
Для проведения экспериментальных испытаний был изготовлен лабораторный макет аналитической головки с параметрами: дрейфовый промежуток длиной 40мм, диаметр центрального электрода 5мм, диаметр внешнего электрода 9.4мм. К центральному электроду дрейфового промежутка подводили переменное асимметричное по полярности напряжение амплитудой 3 - 5кB с частотой 170кГц. Поток анализируемого газа составлял ЗООмл/мин. Коронирующий электрод камеры ионизации представлял собой стальную иглу с диаметром закругления острия 0.15мм. Было изготовлено 2 варианта камер ионизации.To conduct experimental tests, a laboratory mock-up of the analytical head was made with the parameters: drift gap 40 mm long, diameter of the central electrode 5 mm, diameter of the external electrode 9.4 mm. TO The central electrode of the drift gap was supplied with an alternating voltage asymmetric in polarity with an amplitude of 3–5 kB and a frequency of 170 kHz. The flow of the analyzed gas was ZOOml / min. The corona electrode of the ionization chamber was a steel needle with a tip diameter of 0.15 mm. 2 versions of ionization chambers were manufactured.
1-й вариант - коронирующий электрод вводили через стенку входного патрубка на глубину Змм и на расстоянии Змм от входного конца центрального электрода. В этом случае на иглу подавали постоянное отрицательное напряжение - 2000B.1st option - the corona electrode was introduced through the wall of the inlet pipe to a depth of 3 mm and at a distance of 3 mm from the input end of the central electrode. In this case, a constant negative voltage of 2000 V was applied to the needle.
2-й вариант — коронирующий электрод закрепляли на конце центрального электрода вдоль его оси.2nd option - the corona electrode was fixed at the end of the central electrode along its axis.
Для головки первого варианта в качестве пробы на вход подавали разбавленные пары взрывчатых веществ 2,4,6-THT и ТЭН, при этом амплитуда переменного асимметричного по полярности напряжения составляла 4.5кB и 3.5кB соответ- ственно. На головку второго варианта подавали разбавленные пары 2,4,6-THT и амплитуда переменного асимметричного по полярности напряжения равнялась 4.5кB. Порог обнаружения паров 2,4,6-THT и ТЭН для головки первого варианта составил 1.4χlO~13г/cм3 и 0.8xl0"13г/cм3 соответственно, а порог обнаружения паров 2,4,6- THT для второго варианта головки - 1.3x10" г/см . Это примерно на 40% ниже по- рога обнаружения паров этих BB аналитической головкой с радиоактивным β- источником. При этом введение в головку первого варианта ионной апертуры большого диаметра приводит к падению ее чувствительности в несколько раз.For the head of the first variant, diluted 2,4,6-THT and TEN explosive pairs were supplied as an input sample, while the amplitude of the alternating voltage asymmetric in polarity was 4.5 kB and 3.5 kB, respectively. Diluted 2,4,6-THT pairs were supplied to the head of the second option, and the amplitude of the alternating voltage asymmetric in polarity was 4.5 kB. The detection threshold for 2,4,6-THT and TEN vapors for the head of the first variant was 1.4χlO ~ 13 g / cm 3 and 0.8xl0 "13 g / cm 3, respectively, and the detection threshold for 2,4,6-THT vapor for the second variant heads - 1.3x10 " g / cm. This is approximately 40% lower than the vapor detection threshold of these BBs with an analytic head with a radioactive β source. In this case, the introduction of a large diameter ionic aperture into the head of the first diameter leads to a decrease in its sensitivity by several times.
Полученные экспериментальные результаты продемонстрировали существенное улучшение технических характеристик заявляемого устройства по сравне- нию с прототипом.The obtained experimental results demonstrated a significant improvement in the technical characteristics of the claimed device in comparison with the prototype.
ЛитератураLiterature
1. И.А. Буряков, Ю.Н. Коломиец, В.Б. Луппу. Журнал Аналитической Химии, 2001, том 56, JY24, с. 381-385. 2. Тауlоr S.J., Тurпеr R.B., Аrпоld Р.D. Соrопа Disсhаrgе Iопizаtiоп Sоurсе /ДJ.S. Раtепt. Int Cl. GOlD 55/44; HOlJ 49/40. US 5,684,300. 1997.1. I.A. Buryakov, Yu.N. Kolomiets, V.B. Luppu. Journal of Analytical Chemistry, 2001, Volume 56, JY 2 4, p. 381-385. 2. Taulor SJ, Turper RB, Arpold R. D. Sopope Disсharge Iopizatiop Sourse /J.S. Rat. Int Cl. GOlD 55/44; HOlJ 49/40. US 5,684,300. 1997.
3. Саmаhап B.L., Таrаssоv A.S. Iоп Моbilitу Sресtrоmеtеr /ДJ.S. Раtепt. Iпt. Cl. H01J49/40. US 5,420,424. 1994. 3. Samahap B.L., Tarassov A.S. I Mobile Mobility / DJ.S. Rat. Ipt. Cl. H01J49 / 40. US 5,420,424. 1994.

Claims

Формула изобретенияClaim
Аналитическая головка для обнаружения микропримесей веществ в газах, включающая проточный канал, содержащий последовательно расположенные камеру ионизации, состоящую из входного патрубка, по которому подается анализируемый газ и введенного в него источника ионизации, устройство разделения ионов по подвижности, выполненное в виде дрейфового промежутка, образованного коаксиально расположенными центральным потенциальным и внешним заземленным электродами, соединенными с источниками постоянного компенсирующего и переменного асимметричного напряжений и систему сбора ионов, отличающаяся тем, что источник ионизации выполнен в виде коронирующего электрода, а камера ионизации совмещена с входной частью дрейфового промежутка и образована входным патрубком, коронирующим электродом, введенным внутрь патрубка и центральным электродом, при этом коронирующий электрод установлен на входном конце центрального электрода вдоль его оси и электрически соединен с ним, либо введен внутрь входного патрубка через его стенку и изолятор под углом к внутренней поверхности входного патрубка. An analytical head for detecting microimpurities of substances in gases, including a flow channel containing sequentially located ionization chambers, consisting of an inlet pipe through which the analyzed gas and an ionization source are introduced into it, an ion mobility separation device made in the form of a drift gap formed coaxially located central potential and external grounded electrodes connected to sources of constant compensating and variable asymmetry voltage and ion collection system, characterized in that the ionization source is made in the form of a corona electrode, and the ionization chamber is combined with the input part of the drift gap and is formed by an inlet pipe, a corona electrode inserted inside the pipe and a central electrode, while the corona electrode is mounted on the input the end of the central electrode along its axis and is electrically connected to it, or introduced into the inlet pipe through its wall and insulator at an angle to the inner surface of the input cutting.
PCT/RU2006/000417 2006-08-08 2006-08-08 Analytical head for detecting microimpurities of substances in gases WO2008018811A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2006/000417 WO2008018811A1 (en) 2006-08-08 2006-08-08 Analytical head for detecting microimpurities of substances in gases

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2006/000417 WO2008018811A1 (en) 2006-08-08 2006-08-08 Analytical head for detecting microimpurities of substances in gases

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008018811A1 true WO2008018811A1 (en) 2008-02-14

Family

ID=39033267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2006/000417 WO2008018811A1 (en) 2006-08-08 2006-08-08 Analytical head for detecting microimpurities of substances in gases

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2008018811A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5684300A (en) * 1991-12-03 1997-11-04 Taylor; Stephen John Corona discharge ionization source
SU1412447A1 (en) * 1986-11-03 1998-06-20 И.А. Буряков Drift spectrometer to detect microimpurities of substances in gases
RU2265832C1 (en) * 2004-09-01 2005-12-10 Горбачев Юрий Петрович Device for detecting trace contaminant in gases
RU2004126270A (en) * 2004-09-01 2006-02-27 Юрий Петрович Горбачев (RU) SOURCE OF CORONIA DISCHARGE IONIZATION FOR DEVICES FOR DETECTION OF MIXTURES OF SUBSTANCES IN GASES

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1412447A1 (en) * 1986-11-03 1998-06-20 И.А. Буряков Drift spectrometer to detect microimpurities of substances in gases
US5684300A (en) * 1991-12-03 1997-11-04 Taylor; Stephen John Corona discharge ionization source
RU2265832C1 (en) * 2004-09-01 2005-12-10 Горбачев Юрий Петрович Device for detecting trace contaminant in gases
RU2004126270A (en) * 2004-09-01 2006-02-27 Юрий Петрович Горбачев (RU) SOURCE OF CORONIA DISCHARGE IONIZATION FOR DEVICES FOR DETECTION OF MIXTURES OF SUBSTANCES IN GASES

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1102985B8 (en) Method for separation and enrichment of isotopes in gaseous phase
US6831271B1 (en) Method for separation and enrichment of isotopes in gaseous phase
US7071465B2 (en) Ion mobility spectrometry method and apparatus
US4849628A (en) Atmospheric sampling glow discharge ionization source
US8487245B2 (en) Direct atmospheric pressure sample analyzing system
US20040004185A9 (en) Tandem faims/ion-trapping apparatus and method
US20030089847A1 (en) Tandem high field asymmetric waveform ion mobility spectrometry ( faims)/ion mobility spectrometry
US6822226B2 (en) Corona ionization source
JPH0854373A (en) Ionic-mobility spectrometer
US7026612B2 (en) FAIMS apparatus and method using carrier gases that contain a trace amount of a dopant species
JP4337584B2 (en) Mass spectrometer and ion source
US11024497B2 (en) Chemically modified ion mobility separation apparatus and method
CN105308713A (en) Contamination filter for mass spectrometer
CN103380371A (en) Method and apparatus for detecting and identifying gases by means of ion mobility spectrometry
JP2002373615A (en) Ion source and mass spectrometer using the same
US20100132561A1 (en) Electrostatic charging and collection
CN203798779U (en) Gas chromatograph and ion mobility spectrometer combined equipment
US8299428B2 (en) Detectors and ion sources
US6943343B2 (en) Chemical agent detection apparatus and method
US20100264306A1 (en) Pneumatic ion beam focusing in high-field asymmetric waveform ion mobility spectrometry (faims)
WO2006028402A1 (en) Analytic head for detecting trace contaminants in gases
RU2503083C1 (en) Differential ion mobility spectrometer
RU2289810C2 (en) Corona discharge ionization source for devices detecting microscopic impurities of matter in gases
US20140370613A1 (en) Atmospheric Pressure Chemical Ionization Detection
WO2008018811A1 (en) Analytical head for detecting microimpurities of substances in gases

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 06847396

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: RU

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06847396

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1